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活動截止時間:2025/10/26 18:00(UTC+8)
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L2的妥協已經破裂,是時候建立一個新的基礎了
2025年第二季度是區塊鏈擴展的現實檢驗,隨着資本不斷湧入rollups和側鏈,二層模型的裂縫在不斷擴大。L2的最初承諾很簡單:擴展L1,但成本、延遲以及流動性和用戶體驗的碎片化不斷堆積。
摘要
像穩定幣支付這樣的新項目開始質疑L2範式,詢問L2是否真的安全,它們的排序器是否更像是單點故障和審查?通常,他們最終會持一種悲觀的觀點,認爲也許在web3中碎片化只是不可避免的。
我們是在一個堅實的基礎上構建未來,還是在搭建一座紙牌屋?L2必須面對並回答這些問題。畢竟,如果以太坊的(ETH)基礎共識層本身是快速、便宜且無限可擴展的,那麼我們現在所知的整個L2生態系統將是多餘的。無數的rollups和側鏈被提議作爲“L1的附加組件”,以減輕基礎L1的基本限制。這是一種技術債務,一種復雜、碎片化的解決方案,已被轉嫁給web3用戶和開發者。
爲了回答這些問題,有必要將L2的整個概念拆解到其基本組成部分,以揭示通向更強大和高效設計的路徑。
L2的解剖
結構決定功能。這是生物學中的一個基本原則,在計算機系統中也同樣適用。爲了決定L2的適當結構和架構,我們必須仔細檢查它們的功能。
在其核心,每個L2執行兩個關鍵功能:排序,即對交易進行排序;以及計算和證明新的狀態。一個排序者,無論是集中實體還是去中心化網路,收集、排序並批處理用戶交易。該批次隨後被執行, resulting in an updated state (例如,新的代幣餘額)。此狀態必須通過Optimistic或ZK Rollups在L1上進行結算以確保安全。
樂觀Rollups假設所有狀態轉換都是有效的,並依賴於一個挑戰期(,通常爲7天),在此期間任何人都可以提交欺詐證明。這造成了一個重要的用戶體驗權衡,較長的最終確定時間。ZK Rollups使用零知識證明在每個狀態轉換到達L1之前數學上驗證其正確性,實現近乎即時的最終確定。其權衡在於它們計算密集且構建復雜。ZK提供者本身可能存在錯誤,導致災難性後果,而對這些進行形式驗證(如果可行的話)非常昂貴。
對每個L2來說,排序是一種治理和設計選擇。有人爲了效率而選擇集中式解決方案(,或者可能是爲了審查權;誰知道),而其他人則更傾向於去中心化的解決方案,以獲得更多的公平和穩健性。最終,L2決定他們想如何進行自己的排序。
狀態聲明生成與驗證是我們在效率上可以大有改善的地方。一旦一批交易被排序,計算下一個狀態就完全是一個計算任務,這可以僅僅通過一臺超級計算機來完成,專注於原始速度,而沒有去中心化的開銷。那臺超級計算機甚至可以在 L2s 之間共享!
一旦這個新狀態被聲明,其驗證就成爲一個獨立的、並行的過程。一個龐大的驗證者網路可以並行工作以驗證該聲明。這也是以太坊無狀態客戶端和像 MegaETH 這樣的高性能實現背後的理念。
並行驗證具有無限可擴展性
並行驗證是無限可擴展的。無論L2s (和那個超級計算機)產生的請求有多快,驗證網路總是可以通過增加更多的驗證者來趕上。這裏的延遲恰好是驗證時間,一個固定的、最小的數字。這是通過有效利用去中心化實現的理論最佳:驗證,而不是計算。
在完成序列和狀態驗證後,L2 的工作幾乎完成。最後一步是將驗證後的狀態發布到去中心化網路 L1,以實現最終的結算和安全。
最後一步揭示了一個顯而易見的問題:區塊鏈作爲L2的結算層非常糟糕!主要的計算工作是在鏈外完成的,但L2必須支付高昂的費用才能在L1上完成。它們面臨着雙重開銷:L1的有限吞吐量,由於其所有交易的總線性排序,造成了擁堵和高昂的數據發布成本。此外,它們還必須忍受L1固有的最終性延遲。
對於 ZK Rollups,這個時間是分鍾。對於 Optimistic Rollups,這個時間被一周的挑戰期所累積,這是一個必要但昂貴的安全權衡。
告別,web3中的“總順序”神話
自從比特幣 (BTC) 以來,人們一直在努力將區塊鏈的所有交易擠壓成一個單一的總順序。畢竟我們在談論的是區塊鏈!不幸的是,這種“總順序”範式是一個代價高昂的神話,顯然對於 L2 結算來說是過度的。真諷刺,世界上最大的去中心化網路和世界計算機的行爲就像一個單線程的桌面計算機一樣!
是時候繼續前進了。未來是基於帳戶的本地訂購,只有與同一帳戶交互的交易需要被排序,從而釋放出巨大的並行性和真正的可擴展性。
全球排序當然意味着局部排序,但這也是一個非常天真和簡單的解決方案。經過 15 年的“區塊鏈”,是時候睜開我們的眼睛,精心打造一個更好的未來。分布式系統科學領域已經從 1980 年代的強一致性概念((這是區塊鏈所實現的))過渡到 2015 年的強最終一致性模型,這釋放了並行性和並發性。是時候讓 web3 行業也向前發展,拋開過去,跟隨前瞻性的科學進步。
L2妥協的時代已經結束。是時候在一個爲未來設計的基礎上構建,從中將迎來下一波web3的採用。
小紅陳
陳小紅是Pi Squared Inc.的首席技術官,致力於快速、並行和去中心化的支付和結算系統。他的興趣包括程序正確性、定理證明、可擴展的零知識解決方案,以及將這些技術應用於所有編程語言。陳小紅在北京大學獲得數學學士學位,並在伊利諾伊大學厄本那-香檳分校獲得計算機科學博士學位。